JP4947663B2 - Delay time determination method, peer node, and program in overlay network - Google Patents

Delay time determination method, peer node, and program in overlay network Download PDF

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本発明は、オーバレイネットワークにおける遅延時間判定方法、ピアノード及びプログラムに関する。   The present invention relates to a delay time determination method, a peer node, and a program in an overlay network.

図1は、オーバレイネットワークのシステム構成図である。   FIG. 1 is a system configuration diagram of an overlay network.

図1のシステムによれば、複数のピアノード1、送信元端末2及び宛先端末3が物理ネットワーク4に接続されている。その物理ネットワーク4上には、複数のピアノード1によって仮想的にオーバレイネットワーク5が構成されている。オーバレイネットワークの代表的な例として、P2P(Peer to Peer)ネットワークがある。P2Pネットワークは、IP層を覆い隠して(オーバレイして)、端末間の相互接続を可能とする。図1によれば、送信元端末2及び宛先端末3が、ピアノード1に対するSIP−UA(SIP - User Agent)として機能し、オーバレイネットワークが、例えばP2PSIP(Peer to Peer - Session Initiation Protocol)によって構築されている。   According to the system of FIG. 1, a plurality of peer nodes 1, a transmission source terminal 2 and a destination terminal 3 are connected to a physical network 4. On the physical network 4, an overlay network 5 is virtually configured by a plurality of peer nodes 1. A typical example of the overlay network is a P2P (Peer to Peer) network. The P2P network covers (overlays) the IP layer and enables interconnection between terminals. According to FIG. 1, the source terminal 2 and the destination terminal 3 function as SIP-UA (SIP-User Agent) for the peer node 1, and an overlay network is constructed by, for example, P2PSIP (Peer to Peer-Session Initiation Protocol). ing.

近年、構造化オーバレイの代表例として、キーワードのハッシュ値に基づいて端末間のデータを分散管理する「分散ハッシュテーブル(DHT:Distributed Hash Table)」の技術がある。Napster又はGunutellaに代表される従来のP2P技術と異なって、「分散ハッシュテーブル」は、ネットワーク全体に分散配置されたデータを高速に検索することができる。また、ピアノードの頻繁な参加・離脱に対しても、自律分散的にネットワークを再構築することができる。   In recent years, as a representative example of structured overlay, there is a technique of “Distributed Hash Table (DHT)” that distributes and manages data between terminals based on a hash value of a keyword. Unlike the conventional P2P technology represented by Napster or Gunutella, the “distributed hash table” can search data distributed in the entire network at high speed. In addition, the network can be reconstructed in an autonomous and distributed manner with respect to frequent participation and withdrawal of peer nodes.

分散ハッシュテーブルの代表例として、「Chord」がある(例えば非特許文献1参照)。Chordは、時計回りに識別値が増加していく、リング状(環状)ハッシュ空間を考える。識別値は、SHA1ハッシュ関数の値である。分散ハッシュテーブルの特徴の1つに、拡張性(スケーラビティ)がある。アドレス情報を検索する際に中継するピアノード数は、最大値がlog(N)であり、平均値が0.5×log(N)となることが保証されている(Nはピアノードの総数)。従って、ピアノード数が増加した場合であっても効率的な検索が可能となる。   A typical example of the distributed hash table is “Chord” (see Non-Patent Document 1, for example). Chord considers a ring-shaped (annular) hash space in which the identification value increases clockwise. The identification value is a value of the SHA1 hash function. One of the features of the distributed hash table is scalability. The maximum number of peer nodes relayed when searching for address information is log (N), and the average value is guaranteed to be 0.5 × log (N) (N is the total number of peer nodes). Therefore, an efficient search is possible even when the number of peer nodes increases.

図2は、Chordを用いた構造化オーバレイの説明図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram of a structured overlay using Chord.

図2によれば、オーバレイネットワークを構成する各ピアノードは、リング状ハッシュ空間にマッピングされている。ピアノードがマッピングされる識別値は、例えばピアノードのIPアドレス及びポート番号を入力としてハッシュ関数から得られた値を、ノード識別値として決定する。   According to FIG. 2, each peer node constituting the overlay network is mapped to a ring-shaped hash space. As the identification value to which the peer node is mapped, for example, a value obtained from the hash function with the IP address and port number of the peer node as input is determined as the node identification value.

例えば、送信元端末(alice@auone.jp)が、リング状ハッシュ空間におけるピアノードID8に接続されているとする。このとき、宛先端末(bob@auone.jp)の登録情報を検索するために、送信元端末は、宛先端末のアドレス(bob@auone.jp)をハッシュ関数に入力し、ID39を得たとする。そして、送信元端末は、宛先端末の登録情報が登録されたID39を検索する。   For example, it is assumed that the transmission source terminal (alice@auone.jp) is connected to the peer node ID 8 in the ring-shaped hash space. At this time, in order to search the registration information of the destination terminal (bob@auone.jp), it is assumed that the transmission source terminal inputs the address (bob@auone.jp) of the destination terminal to the hash function and obtains ID39. Then, the transmission source terminal searches for the ID 39 in which the registration information of the destination terminal is registered.

ここで、「サクセッサリスト」及び「フィンガーテーブル」が用いられる。「サクセッサリスト」とは、ハッシュ空間上で隣接する複数のピアノードの情報を保持する。従って、当該ピアノードの識別値kを与えたとき、時計回りに辿って、最初に存在するピアノードを得られる。   Here, “successor list” and “finger table” are used. The “successor list” holds information of a plurality of peer nodes adjacent in the hash space. Therefore, when the identification value k of the peer node is given, the first existing peer node can be obtained by tracing clockwise.

「フィンガーテーブル」には、ルーティングテーブルとして、当該ピアノードの識別値(例えばID8)に、2のk乗(1,2,4,8,16・・・)を加算した数xと、その数xを入力としたサクセッサ(x)のピアノードの識別値とを記憶する。   In the “finger table”, as a routing table, a number x obtained by adding 2 k powers (1, 2, 4, 8, 16...) To the identification value (for example, ID8) of the peer node and the number x And the identification value of the peer node of the successor (x).

図2は、6ビットのハッシュ識別値空間の例であり、フィンガーテーブルの行数は6個となる(例えば、160ビットのハッシュ識別値空間の場合、フィンガーテーブルの行数は160個)。ここでは、全識別値にピアノードが割り当てられている場合を想定し、hash(bob@auone.jp)=ID39をルックアップする場合について説明する。   FIG. 2 is an example of a 6-bit hash identification value space, and the number of rows in the finger table is six (for example, in the case of a 160-bit hash identification value space, the number of rows in the finger table is 160). Here, assuming that peer nodes are assigned to all identification values, a case where hash (bob@auone.jp) = ID39 is looked up will be described.

(ホップ1)ID8のフィンガーテーブルによれば、ID39に最も近い数は8+2(16)の24である。ID8は、ルックアップメッセージをID24へ転送する。
(ホップ2)ID24のフィンガーテーブルによれば、ID39に最も近い数は24+2(8)=32である。そして、ID24は、ルックアップメッセージをID32へ転送する。
(ホップ3)ID32のフィンガーテーブルによれば、ID39も近い32+2(4)=36である。そして、ID32は、ルックアップメッセージをID36へ転送する。
(ホップ4)ID36のフィンガーテーブルによれば、ID39も近い36+2(2)=38である。そして、ID36は、ルックアップメッセージをID38へ転送する。
(ホップ5)ID38のフィンガーテーブルによれば、ID39も近い38+2(1)=39である。そして、ID36は、ルックアップメッセージをID39へ転送する。
これによって、ピアノードID8は、ルックアップメッセージをID39へ転送し、bob@auone.jpの登録情報を得ることができる。
(Hop 1) According to the finger table of ID8, the number closest to ID39 is 24 of 8 + 2 4 (16). ID8 forwards the lookup message to ID24.
(Hop 2) According to the finger table of ID 24, the number closest to ID 39 is 24 + 2 3 (8) = 32. ID 24 then forwards the lookup message to ID 32.
(Hop 3) According to the finger table of ID32, ID39 is also close to 32 + 2 2 (4) = 36. ID 32 then forwards the lookup message to ID 36.
(Hop 4) According to the finger table of ID36, ID39 is also close to 36 + 2 1 (2) = 38. ID 36 then forwards the lookup message to ID 38.
(Hop 5) According to the finger table of ID38, ID39 is also close to 38 + 2 0 (1) = 39. ID 36 then forwards the lookup message to ID 39.
Accordingly, the peer node ID 8 can transfer the lookup message to the ID 39 and obtain registration information of bob@auone.jp.

IETF(Internet Engineering Task Force)によれば、SIPのシグナリング制御に、P2P(Peer-to-Peer)と称される自律分散ネットワークアーキテクチャ技術を融合させた「P2PSIP」技術を開示している(例えば非特許文献3参照)。P2PSIPによれば、SIPによるセッション制御機能(IMS/MMDにおけるCSCF機能)を、ピアノードに搭載することによって、サーバレスのシステムを実現する。P2Pを用いることにより、ピアノード間で情報の分散管理及び分散制御を実行するために、加入者数の増加に対してもサーバシステムの増強が不要となる。   According to IETF (Internet Engineering Task Force), “P2PSIP” technology is disclosed in which autonomous distributed network architecture technology called P2P (Peer-to-Peer) is integrated with SIP signaling control (for example, non-P2PSIP). (See Patent Document 3). According to P2PSIP, a sessionless function by SIP (CSCF function in IMS / MMD) is installed in a peer node, thereby realizing a serverless system. By using P2P, distributed management and distributed control of information among peer nodes is executed, so that it is not necessary to increase the server system even when the number of subscribers increases.

オーバレイネットワーク構築時やデータ検索時に必要となるメッセージングを規定した技術がある(例えば非特許文献2参照)。具体的には、RELOAD(REsource LOcation And Discovery)について規定する。   There is a technique that defines messaging required when an overlay network is constructed or data is searched (for example, see Non-Patent Document 2). Specifically, RELOAD (REsource LOcation And Discovery) is specified.

また、オーバレイネットワーク内で診断を実行する技術もある(例えば非特許文献3参照)。この技術によれば、診断を実行する送信元端末が、宛先識別値に向けてEcho要求メッセージを送信することによって、当該識別値を管理する宛先端末までの中継端末数や遅延時間を測定する。また、宛先端末でのプログラムの稼働時間(Uptime)や空きディスク容量の情報も取得することができる。更に、宛先端末のみがEcho応答メッセージを送信するPingモードに加えて、Echo要求メッセージを中継した全ピアノードが、送信元端末に対してEcho応答メッセージを送信するTracerouteモードも規定されている。このモードを用いることによって、ネットワーク内のループの検出やボトルネック箇所を特定し、且つ、Malicious端末を検出することができる。   There is also a technique for executing diagnosis within an overlay network (see, for example, Non-Patent Document 3). According to this technique, a transmission source terminal that performs diagnosis transmits an Echo request message toward a destination identification value, thereby measuring the number of relay terminals and a delay time to the destination terminal that manages the identification value. In addition, information on the operating time (Uptime) of the program at the destination terminal and free disk capacity can also be acquired. Further, in addition to the Ping mode in which only the destination terminal transmits the Echo response message, a Traceroute mode in which all peer nodes that relay the Echo request message transmit the Echo response message to the transmission source terminal is also defined. By using this mode, it is possible to detect a loop in the network, identify a bottleneck, and detect a malicious terminal.

Ion Stoica, Robert Morris, David Karger, M.Frans Kaashoek, and Hari Balakrishnan, “Chord: A Scalable Peer-to-peer LookupService for Internet Applications”, Proc. ACM SIGCOMM'01, San Diego, Sept.2001.Ion Stoica, Robert Morris, David Karger, M. Frans Kaashoek, and Hari Balakrishnan, “Chord: A Scalable Peer-to-peer LookupService for Internet Applications”, Proc. ACM SIGCOMM'01, San Diego, Sept. 2001. IETF Internet Draft: “REsource LOcation AndDiscovery (RELOAD)”, draft-ietf-p2psip-reload-00.txtIETF Internet Draft: “REsource LOcation AndDiscovery (RELOAD)”, draft-ietf-p2psip-reload-00.txt IETF Internet Draft: “Diagnose P2PSIPOverlay Network Failures”, draft-zheng-p2psip-diagnose-02IETF Internet Draft: “Diagnose P2PSIPOverlay Network Failures”, draft-zheng-p2psip-diagnose-02

しかしながら、P2PSIPネットワークによれば、ピアノード数が膨大となった場合、宛先端末のアドレス情報を検索する際の中継ノード数も膨大となる。特に、リアルタイム性を要するセッション制御については、セッション確立時間が増大するという問題があった。例えば、ピアノード数を1000万台とし、ピアノード間での遅延時間を50m秒と仮定した場合、セッション確立時間は最大4.6秒になると試算される。総務省が定める事業用電気通信設備規則では、「セッション確立時間(Connection Setup-Delay)が3秒以上となる確率を0.01以下とする」と規定しており、そのままでは事業者品質のサービスを提供できない。   However, according to the P2PSIP network, when the number of peer nodes becomes enormous, the number of relay nodes when searching for address information of the destination terminal also becomes enormous. In particular, session control that requires real-time performance has a problem that the session establishment time increases. For example, assuming that the number of peer nodes is 10 million and the delay time between peer nodes is 50 milliseconds, the session establishment time is estimated to be 4.6 seconds at the maximum. The telecommunications equipment rules for business established by the Ministry of Internal Affairs and Communications stipulate that “the probability that the session setup time (Connection Setup-Delay) will be 3 seconds or more shall be 0.01 or less”. Can not provide.

非特許文献1及び2に記載された技術によれば、データ検索時の遅延時間を判定する技術については何ら開示していない。   According to the techniques described in Non-Patent Documents 1 and 2, no technique is disclosed for determining the delay time during data search.

非特許文献3に記載された技術によれば、Echoメッセージにタイムスタンプ情報を付加することで、送信元端末と宛先端末間での片方向/往復遅延の測定をすることができる。しかしながら、この測定は、オーバレイネットワーク上にEchoメッセージを送信する必要があり、宛先識別値が与えられた時点で、遅延時間を即時に判定することはできない。   According to the technique described in Non-Patent Document 3, it is possible to measure one-way / round-trip delay between a transmission source terminal and a destination terminal by adding time stamp information to an Echo message. However, this measurement requires an Echo message to be transmitted over the overlay network, and the delay time cannot be determined immediately when a destination identification value is given.

従って、本発明は、オーバレイネットワークにおける宛先識別値に基づいて、そのピアノードに対する遅延時間が規定時間以内であるか否かを即時に判定することができる遅延時間判定方法、ピアノード及びプログラムを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a delay time determination method, a peer node, and a program that can immediately determine whether or not the delay time for the peer node is within a specified time based on the destination identification value in the overlay network. With the goal.

本発明によれば、複数のピアノードによって接続された物理ネットワーク上に、仮想的に構成されたオーバレイネットワークにおける遅延時間判定方法であって、
各ピアノードは、1ホップで通信可能な識別値を有する次ピアノードを登録したルーティングテーブルと、遅延時間が規定時間以上となる識別値範囲を登録した遅延超過リストとを有し、
各ピアノードが、ルーティングテーブルに登録された次ピアノードとの間の遅延時間を計測する第1のステップと、
送信元ピアノードが、宛先識別値を含む要求メッセージを、ルーティングテーブルに登録された次ピアノードへ送信する第2のステップと、
中継ピアノードが、受信した要求メッセージを、更に次ピアノードへ転送する第3のステップと、
中継ピアノードが、要求メッセージに対応する応答メッセージを受信した際に、該応答メッセージを送信した次ピアノードとの間の遅延時間を追記して転送する第4のステップと、
送信元ピアノードは、応答メッセージを受信した際に、ホップした中継ピアノードの間の遅延時間を当該送信元ピアノードから順に加算して、該遅延時間が、規定時間以上となる次ピアノード以降の識別値範囲を、遅延超過リストに登録する第5のステップと、
送信元ピアノードが、要求メッセージを更に送信する際に、該要求メッセージの宛先識別値が、遅延超過リストに含まれているか否かを判定する第6のステップと
を有することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a delay time determination method in an overlay network virtually configured on a physical network connected by a plurality of peer nodes,
Each peer node has a routing table in which the next peer node having an identification value communicable in one hop is registered, and an excess delay list in which an identification value range in which the delay time is equal to or longer than a specified time is registered,
A first step in which each peer node measures a delay time with a next peer node registered in the routing table;
A second step in which the source peer node transmits a request message including the destination identification value to the next peer node registered in the routing table;
A third step in which the relay peer node further forwards the received request message to the next peer node;
A fourth step in which when a relay peer node receives a response message corresponding to the request message, it adds a delay time to the next peer node that transmitted the response message and forwards the response message;
When the transmission source peer node receives the response message, the transmission source peer node sequentially adds the delay time between the hopped relay peer nodes from the transmission source peer node, and the identification value range after the next peer node where the delay time is equal to or longer than the specified time. A fifth step of registering to the excess delay list;
When the transmission source peer node further transmits the request message, it has a sixth step of determining whether or not the destination identification value of the request message is included in the excess delay list.

本発明の遅延時間判定方法における他の実施形態によれば、送信元ピアノードは、第1のピアノードから受信した要求メッセージを、第2のピアノードへ転送する中継ピアノードであってもよい。   According to another embodiment of the delay time determination method of the present invention, the source peer node may be a relay peer node that forwards the request message received from the first peer node to the second peer node.

本発明の遅延時間判定方法における他の実施形態によれば、ルーティングテーブルに登録された次ピアノードへ、定期的にKeep-Aliveメッセージを送信することによってRTT(Round Trip Time)値を計測し、そのRTT値から遅延時間を算出することも好ましい。   According to another embodiment of the delay time determination method of the present invention, the RTT (Round Trip Time) value is measured by periodically transmitting a Keep-Alive message to the next peer node registered in the routing table, It is also preferable to calculate the delay time from the RTT value.

本発明の遅延時間判定方法における他の実施形態によれば、
送信元ピアノードが、宛先識別値を含む遅延検索要求メッセージを、ルーティングテーブルに登録された次ピアノードへ送信するステップと、
中継ピアノードが、遅延検索要求メッセージを受信した際に、該検索要求メッセージの宛先識別値が、当該中継ピアノードの遅延超過リストに含まれている場合、遅延超過通知メッセージを返信するステップとを有することも好ましい。
According to another embodiment of the delay time determination method of the present invention,
A source peer node sending a delayed search request message including a destination identification value to a next peer node registered in the routing table;
When the relay peer node receives the delayed search request message, and the destination identification value of the search request message is included in the excess delay list of the relay peer node, the relay peer node returns a delay excess notification message. Is also preferable.

本発明の遅延時間判定方法における他の実施形態によれば、
ピアノードが、識別値空間を含むリスト要求メッセージを次ピアノードに送信するステップと、
次ピアノードが、当該次ピアノードが保持する遅延超過リストの中で、識別値空間と重複するリスト情報を返信するステップと
を有することも好ましい。
According to another embodiment of the delay time determination method of the present invention,
The peer node sends a list request message including an identification value space to a next peer node;
It is also preferable that the next peer node returns a list information that overlaps with the identification value space in the excess delay list held by the next peer node.

本発明の遅延時間判定方法における他の実施形態によれば、次ピアノードが、リスト要求メッセージを受信した際に、遅延超過リストの中で識別値範囲の広いリスト情報を、優先的に返信することも好ましい。   According to another embodiment of the delay time determination method of the present invention, when the next peer node receives a list request message, the list information having a wide identification value range in the delay excess list is preferentially returned. Is also preferable.

本発明の遅延時間判定方法における他の実施形態によれば、
遅延超過リストは、識別値範囲のエントリ毎に登録時刻を更に含んでおり、
次ピアノードが、前回時刻を含むリスト要求メッセージを受信した際に、遅延超過リストの中で前回時刻以降の登録時刻が記録された識別値範囲のリスト情報を返信することも好ましい。
According to another embodiment of the delay time determination method of the present invention,
The delay excess list further includes a registration time for each entry of the identification value range,
When the next peer node receives a list request message including the previous time, it is preferable that the list information of the identification value range in which the registration time after the previous time is recorded in the excess delay list is returned.

本発明の遅延時間判定方法における他の実施形態によれば、
オーバレイネットワークのプロトコルは、分散ハッシュテーブル(DHT:Distributed Hash Table)を用いた構造化オーバレイのChordであり、
ルーティングテーブルは、フィンガーテーブルであることも好ましい。
According to another embodiment of the delay time determination method of the present invention,
The overlay network protocol is a structured overlay Chord using a distributed hash table (DHT).
The routing table is also preferably a finger table.

本発明によれば、複数のピアノードによって接続された物理ネットワーク上に仮想的に構成されたオーバレイネットワークにおけるピアノードであって、
1ホップで通信可能な識別値を有する次ピアノードを登録したルーティングテーブルと、
遅延時間が規定時間以上となる識別値範囲を登録した遅延超過リストと、
ルーティングテーブルに登録された次ピアノード毎に遅延時間を計測する遅延時間計測手段と、
宛先識別値を含む要求メッセージを、ルーティングテーブルに登録された次ピアノードへ送信する送信元要求手段と、
受信した要求メッセージを、更に次ピアノードへ転送する中継側要求転送手段と、
要求メッセージに対応する応答メッセージを受信した際に、該応答メッセージを送信した次ピアノードとの間の遅延時間を追記して転送する中継側応答転送手段と、
応答メッセージを受信した際に、ホップした中継ピアノードの間の遅延時間を当該送信元ピアノードから順に加算して、該遅延時間が、規定時間以上となる次ピアノード以降の識別値範囲を、遅延超過リストに登録する送信元リスト登録手段と、
要求メッセージを更に送信する際に、該要求メッセージの宛先識別値が、遅延超過リストに含まれているか否かを判定する送信元遅延時間判定手段と
を有することを特徴とする。
According to the present invention, a peer node in an overlay network virtually configured on a physical network connected by a plurality of peer nodes,
A routing table in which a next peer node having an identification value communicable in one hop is registered;
Excess delay list with registered identification value range where the delay time is more than the specified time,
A delay time measuring means for measuring the delay time for each next peer node registered in the routing table;
A source request means for transmitting a request message including a destination identification value to the next peer node registered in the routing table;
A relay side request transfer means for further transferring the received request message to the next peer node;
When a response message corresponding to the request message is received, a relay side response transfer means for adding and transferring a delay time with the next peer node that has transmitted the response message;
When the response message is received, the delay time between the hopped relay peer nodes is added in order from the source peer node, and the identification value range after the next peer node whose delay time is equal to or longer than the specified time is added to the delay excess list. A source list registration means for registering with
And a transmission source delay time determination unit that determines whether the destination identification value of the request message is included in the excessive delay list when the request message is further transmitted.

本発明のピアノードにおける他の実施形態によれば、遅延時間計測手段は、ルーティングテーブルに登録された次ピアノードへ、定期的にKeep-Aliveメッセージを送信することによってRTT値を計測し、そのRTT値から遅延時間を算出することも好ましい。   According to another embodiment of the peer node of the present invention, the delay time measuring means measures the RTT value by periodically transmitting a Keep-Alive message to the next peer node registered in the routing table, and the RTT value is measured. It is also preferable to calculate the delay time from

本発明のピアノードにおける他の実施形態によれば、
宛先識別値を含む遅延検索要求メッセージを、ルーティングテーブルに登録された次ピアノードへ送信する送信元検索手段と、
遅延検索要求メッセージを受信した際に、該検索要求メッセージの宛先識別値が、当該中継ピアノードの遅延超過リストに含まれている場合、遅延超過通知メッセージを返信する中継側遅延超過通知手段とを有することも好ましい。
According to another embodiment in the peer node of the present invention,
A source search means for transmitting a delayed search request message including a destination identification value to the next peer node registered in the routing table;
When a delayed search request message is received, when the destination identification value of the search request message is included in the delay excess list of the relay peer node, relay side delay excess notification means is provided for returning a delay excess notification message. It is also preferable.

本発明のピアノードにおける他の実施形態によれば、
次ピアノードへ、識別値空間を含むリスト要求メッセージを送信する遅延超過リスト要求手段と、
当該次ピアノードが保持する遅延超過リストの中で、識別値空間と重複するリスト情報を返信する遅延超過リスト返信手段とを有することも好ましい。
According to another embodiment in the peer node of the present invention,
An excess delay list request means for transmitting a list request message including an identification value space to a next peer node;
It is also preferable to have an excess delay list replying means for returning list information that overlaps with the identification value space in the excess delay list held by the next peer node.

本発明のピアノードにおける他の実施形態によれば、遅延超過リスト返信手段は、遅延超過リストの中で識別値範囲の広いリスト情報を、優先的に返信することも好ましい。   According to another embodiment of the peer node of the present invention, it is also preferable that the excess delay list reply means preferentially returns list information having a wide identification value range in the excess delay list.

本発明によれば、複数のピアノードによって接続された物理ネットワーク上に仮想的に構成されたオーバレイネットワークにおけるピアノードに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
1ホップで通信可能な識別値を有する次ピアノードを登録したルーティングテーブルと、
遅延時間が規定時間以上となる識別値範囲を登録した遅延超過リストと、
ルーティングテーブルに登録された次ピアノードとの間の遅延時間を計測する遅延時間計測手段と、
宛先識別値を含む要求メッセージを、ルーティングテーブルに登録された次ピアノードへ送信する送信元要求手段と、
受信した要求メッセージを、更に次ピアノードへ転送する中継側要求転送手段と、
要求メッセージに対応する応答メッセージを受信した際に、該応答メッセージを送信した次ピアノードとの間の遅延時間を追記して転送する中継側応答転送手段と、
応答メッセージを受信した際に、ホップした中継ピアノードの間の遅延時間を当該送信元ピアノードから順に加算して、該遅延時間が、規定時間以上となる次ピアノード以降の識別値範囲を、遅延超過リストに登録する送信元リスト登録手段と、
要求メッセージを更に送信する際に、該要求メッセージの宛先識別値が、遅延超過リストに含まれているか否かを判定する送信元遅延時間判定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a program for causing a computer mounted on a peer node in an overlay network virtually configured on a physical network connected by a plurality of peer nodes to function.
A routing table in which a next peer node having an identification value communicable in one hop is registered;
Excess delay list with registered identification value range where the delay time is more than the specified time,
A delay time measuring means for measuring a delay time between the next peer node registered in the routing table;
A source request means for transmitting a request message including a destination identification value to the next peer node registered in the routing table;
A relay side request transfer means for further transferring the received request message to the next peer node;
When a response message corresponding to the request message is received, a relay side response transfer means for adding and transferring a delay time with the next peer node that has transmitted the response message;
When the response message is received, the delay time between the hopped relay peer nodes is added in order from the source peer node, and the identification value range after the next peer node whose delay time is equal to or longer than the specified time is added to the delay excess list. A source list registration means for registering with
When the request message is further transmitted, the computer is caused to function as a transmission source delay time determination unit that determines whether or not the destination identification value of the request message is included in the excessive delay list.

本発明の遅延時間判定方法、ピアノード及びプログラムによれば、オーバレイネットワークにおける宛先識別値に基づいて、そのピアノードに対する遅延時間が規定時間以内であるか否かを即時に判定することができる。   According to the delay time determination method, peer node, and program of the present invention, it is possible to immediately determine whether or not the delay time for the peer node is within a specified time based on the destination identification value in the overlay network.

以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明における各ピアノードは、「ルーティングテーブル」と、「遅延超過リスト」とを有する。「ルーティングテーブル」は、当該ピアノードの識別値から、1ホップで通信可能な識別値を有する次ピアノードを登録する。Chordの場合、フィンガーテーブルを意味する。   Each peer node in the present invention has a “routing table” and an “excess delay list”. The “routing table” registers the next peer node having an identification value communicable in one hop from the identification value of the peer node. In the case of Chord, it means a finger table.

また、「遅延超過リスト」は、遅延時間が規定時間以上となる識別値範囲を登録する。当該ピアノードは、宛先識別値に対して要求メッセージを送信する前に、その宛先識別値が、遅延超過リストに登録された識別値範囲に該当するか否かを判定する。該当する場合、当該ピアノードは、その宛先識別値に対する遅延時間が規定時間以上を要することを認識することができる。   The “delay excess list” registers an identification value range in which the delay time is equal to or longer than the specified time. Before transmitting the request message for the destination identification value, the peer node determines whether the destination identification value falls within the identification value range registered in the excess delay list. If applicable, the peer node can recognize that the delay time for the destination identification value requires a specified time or more.

図3は、本発明におけるシーケンス図である。   FIG. 3 is a sequence diagram in the present invention.

図4は、図3のS31のステップを表す説明図である。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing the step of S31 in FIG.

図5は、図3のS32〜S36のステップを表す説明図である。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing steps S32 to S36 in FIG.

(S31)各ピアノードが、ルーティングテーブルに登録された次ピアノード毎に、Keep-Aliveメッセージを定期的に送信し、その応答メッセージを受信する。Chordによれば、フィンガーテーブルには、自ピアノードIDに2(m=159, 158, … 0)を加算した値を入力としたサクセッサのピアノードの識別値を次ピアノードとして登録している。これによって、各ピアノードは、次ピアノードとの間の遅延時間RTTを計測する。遅延時間は、そのルーティングテーブルに記憶される。 (S31) Each peer node periodically transmits a Keep-Alive message and receives a response message for each next peer node registered in the routing table. According to Chord, the identification value of the peer node of the successor having the value obtained by adding 2 m (m = 159, 158,..., 0) added to its own peer node ID is registered as the next peer node in the finger table. Thereby, each peer node measures the delay time RTT with the next peer node. The delay time is stored in the routing table.

図3によれば、ピアノードID8は、フィンガーテーブルに登録されているID24へ、Keep-Aliveメッセージを送信し、その応答を受信する。これによって、ピアノードID8は、ID24との間の遅延時間D(8−24)を計測する。
D(x−y):IDx及びIDyの間の遅延時間
According to FIG. 3, peer node ID 8 transmits a Keep-Alive message to ID 24 registered in the finger table and receives a response. As a result, the peer node ID8 measures the delay time D (8-24) with the ID24.
D (xy): delay time between IDx and IDy

図3によれば、同様に、ピアノードID24は、フィンガーテーブルに登録されているID32との間の遅延時間D(24−32)を計測する。また、ピアノードID32は、フィンガーテーブルに登録されているID36との間の遅延時間D(32−36)を計測する。更に、ピアノードID32は、フィンガーテーブルに登録されているID36との間の遅延時間D(32−36)を計測する。更に、ピアノードID36は、フィンガーテーブルに登録されているID38との間の遅延時間D(36−38)を計測する。更に、ピアノードID38は、フィンガーテーブルに登録されているID39との間の遅延時間D(38−39)を計測する。   Similarly, according to FIG. 3, the peer node ID 24 measures the delay time D (24-32) with the ID 32 registered in the finger table. The peer node ID 32 measures a delay time D (32-36) with the ID 36 registered in the finger table. Further, the peer node ID 32 measures a delay time D (32-36) between the peer node ID 32 and the ID 36 registered in the finger table. Further, the peer node ID 36 measures the delay time D (36-38) between the peer node ID 36 and the ID 38 registered in the finger table. Further, the peer node ID 38 measures the delay time D (38-39) between the peer node ID 38 and the ID 39 registered in the finger table.

(S32)送信元ピアノードID8が、宛先識別値を含む要求メッセージを、ルーティングテーブルに登録された次ピアノードID24へ送信する。尚、要求メッセージを中継する中継ピアノードは、本発明における送信元ピアノードとして動作してもよい。 (S32) The source peer node ID 8 transmits a request message including the destination identification value to the next peer node ID 24 registered in the routing table. Note that the relay peer node that relays the request message may operate as a source peer node in the present invention.

(S33)中継ピアノードID24は、受信した要求メッセージを、更に次ピアノードID32へ転送する。また、中継ピアノードID32は、受信した要求メッセージを、更に次ピアノードID36へ転送する。更に、中継ピアノードID36は、受信した要求メッセージを、更に次ピアノードID38へ転送する。更に、中継ピアノードID38は、受信した要求メッセージを、更に宛先ピアノードID39へ転送する。 (S33) The relay peer node ID 24 further forwards the received request message to the next peer node ID 32. Further, the relay peer node ID 32 further transfers the received request message to the next peer node ID 36. Further, the relay peer node ID 36 further transfers the received request message to the next peer node ID 38. Further, the relay peer node ID 38 further transfers the received request message to the destination peer node ID 39.

(S34)宛先ピアノードID39は、受信した要求メッセージに対して、応答メッセージを、中継ピアノードID38へ返信する。 (S34) The destination peer node ID 39 returns a response message to the relay peer node ID 38 in response to the received request message.

中継ピアノードID38は、受信した応答メッセージを、中継ピアノードID36へ転送する。このとき、中継ピアノードID38は、その応答メッセージに、中継識別値ID38と、ピアノードID39の間の遅延時間D(38−39)とを追記する。更に、中継ピアノードID36は、受信した応答メッセージを、中継ピアノードID32へ転送する。このとき、中継ピアノードID36は、その応答メッセージに、中継識別値ID36と、ピアノードID38の間の遅延時間D(36−38)とを追記する。更に、中継ピアノードID32は、受信した応答メッセージを、中継ピアノードID24へ転送する。このとき、中継ピアノードID32は、その応答メッセージに、中継識別値ID32と、ピアノードID36の間の遅延時間D(32−36)とを追記する。更に、中継ピアノードID24は、受信した応答メッセージを、中継ピアノードID8へ転送する。このとき、中継ピアノードID24は、その応答メッセージに、中継識別値ID24と、ピアノードID32の間の遅延時間D(24−32)とを追記する。   The relay peer node ID 38 transfers the received response message to the relay peer node ID 36. At this time, the relay peer node ID 38 adds the relay identification value ID 38 and the delay time D (38-39) between the peer node IDs 39 to the response message. Further, the relay peer node ID 36 transfers the received response message to the relay peer node ID 32. At this time, the relay peer node ID 36 adds the relay identification value ID 36 and the delay time D (36-38) between the peer node IDs 38 to the response message. Further, the relay peer node ID 32 transfers the received response message to the relay peer node ID 24. At this time, the relay peer node ID 32 adds the relay identification value ID 32 and the delay time D (32-36) between the peer node ID 36 to the response message. Further, the relay peer node ID 24 transfers the received response message to the relay peer node ID 8. At this time, the relay peer node ID 24 adds the relay identification value ID 24 and the delay time D (24-32) between the peer node IDs 32 to the response message.

(S35)送信元ピアノードは、応答メッセージを受信した際に、ホップした中継ピアノードの間の遅延時間を当該送信元ピアノードから順に加算する。そして、その遅延時間が規定時間以上となる次ピアノード以降の識別値範囲を、遅延超過リストに登録する。 (S35) When the transmission source peer node receives the response message, the transmission source peer node sequentially adds the delay time between the hopped relay peer nodes from the transmission source peer node. Then, the identification value range after the next peer node whose delay time is equal to or longer than the specified time is registered in the excess delay list.

遅延超過リストには、識別値空間を表す開始(From)及び終了(To)と、登録時刻とを記録する。例えば、図3によれば、ピアノードID8は、自ノードから近い順(D(8−24)→D(24−32)→D(32−36)→D(36−38)→D(38−39))に遅延時間を加算する。ここで、D(8−24)+D(24−32)の時点で、規定時間以上となったとする。そうであれば、ID32(From)〜ID39(To)の識別値空間は遅延超過であるとして、遅延超過リストに登録する。   In the excess delay list, the start (From) and end (To) representing the identification value space, and the registration time are recorded. For example, according to FIG. 3, the peer node ID 8 is in the order from the own node (D (8-24) → D (24-32) → D (32-36) → D (36-38) → D (38− 39)) is added with a delay time. Here, it is assumed that at the time of D (8-24) + D (24-32), the specified time is exceeded. If so, the identification value spaces of ID32 (From) to ID39 (To) are registered in the excessive delay list, assuming that they are excessively delayed.

(S36)送信元ピアノードが、要求メッセージを更に送信する際(例えばデータ検索時)に、その要求メッセージの宛先識別値が、遅延超過リストに含まれているか否かを判定する。その宛先識別値が遅延超過リストに含まれている場合、その要求メッセージの遅延時間は、規定時間以上を要すると判定され、そうでない場合、その遅延時間は、規定時間よりも短いと判定される。そして、送信元ピアノードは、要求メッセージを次ピアノ−ドへ送信する。 (S36) When the transmission source peer node further transmits a request message (for example, at the time of data retrieval), it is determined whether or not the destination identification value of the request message is included in the excessive delay list. If the destination identification value is included in the excess delay list, it is determined that the delay time of the request message requires more than a specified time, otherwise, the delay time is determined to be shorter than the specified time. . Then, the source peer node transmits a request message to the next piano.

図6は、遅延検索要求メッセージの転送を表す説明図である。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing the transfer of the delayed search request message.

図6によれば、送信元ピアノードID8が、宛先識別値を含む遅延検索要求メッセージを、ルーティングテーブルに登録された次ピアノードID24へ送信する。このとき、遅延検索要求メッセージには、宛先識別値としてID39が含まれる。中継ピアノードとなるピアノードID24は、遅延検索要求メッセージを受信した際に、その検索要求メッセージの宛先識別値ID39が、当該中継ピアノードの遅延超過リストに含まれているか否かを判定する。図6によれば、ID39は、ID24の遅延超過リストに含まれているので、中継ピアノードID24は、遅延超過通知メッセージをID8へ返信する。これによって、ピアノードID8は、宛先識別値ID39に対しては規定時間を超過するものであると認識することができる。尚、ID39が、ID24の遅延超過リストに含まれていない場合、中継ピアノードID24は、遅延検索要求メッセージを次ノードへ転送する。   According to FIG. 6, the source peer node ID 8 transmits a delayed search request message including the destination identification value to the next peer node ID 24 registered in the routing table. At this time, the delayed search request message includes ID 39 as a destination identification value. When receiving the delayed search request message, the peer node ID 24 serving as the relay peer node determines whether or not the destination identification value ID 39 of the search request message is included in the delay excess list of the relay peer node. According to FIG. 6, since ID39 is included in the excess delay list of ID24, the relay peer node ID24 returns a delay excess notification message to ID8. Accordingly, the peer node ID 8 can be recognized as exceeding the specified time for the destination identification value ID 39. If ID39 is not included in the excess delay list of ID24, the relay peer node ID24 transfers the delay search request message to the next node.

図7は、リスト要求メッセージの転送を表す説明図である。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing transfer of the list request message.

図7によれば、ピアノードID8が、次ピアノードID24へ、メッセージを転送すべき識別値空間(ID24〜ID39)を含むリスト要求メッセージを送信する。次ピアノードID24は、保持する遅延超過リストの中で、識別値空間(ID24〜ID39)と重複するリスト情報を返信する。図7によれば、ピアノードID24は、ID36〜ID39を遅延超過リストに登録しているので、このエントリが、ピアノードID8へ返信される。   According to FIG. 7, the peer node ID 8 transmits a list request message including an identification value space (ID 24 to ID 39) to which the message is to be transferred, to the next peer node ID 24. The next peer node ID 24 returns list information that overlaps with the identification value space (ID 24 to ID 39) in the retained delay excess list. According to FIG. 7, since the peer node ID 24 has registered ID 36 to ID 39 in the excessive delay list, this entry is returned to the peer node ID 8.

また、次ピアノードが、リスト要求メッセージを受信した際に、遅延超過リストの中で識別値範囲の広いリスト情報を、優先的に返信することも好ましい。広い識別値範囲について遅延超過が検出されている場合、その情報は、できる限り多くのピアノードで共有すべきである。   In addition, when the next peer node receives the list request message, it is preferable that the list information having a wide identification value range in the excessive delay list is preferentially returned. If excess delay is detected for a wide range of identification values, that information should be shared by as many peer nodes as possible.

更に、遅延超過リストが、識別値範囲のエントリ毎に登録時刻を更に含むことも好ましい。この場合、送信元ピアノードは、リスト要求メッセージに前回時刻を含ませる。このリスト要求メッセージを受信した次ピアノードは、遅延超過リストの中で前回時刻以降の登録時刻が記録された識別値範囲のリスト情報を返信する。これによって、重複するリスト情報の転送を回避することができる。   Furthermore, it is preferable that the delay excess list further includes a registration time for each entry of the identification value range. In this case, the transmission source peer node includes the previous time in the list request message. The next peer node that has received this list request message returns the list information of the identification value range in which the registration time after the previous time is recorded in the excess delay list. As a result, transfer of duplicate list information can be avoided.

また、遅延超過リストが、識別値範囲のエントリ毎に登録時刻を更に含むことによって、一定時間を経過したエントリを削除することもできる。この場合、送信元ピアノードは、定期的に要求メッセージを送信し、登録時刻を更新する必要がある。   In addition, the delay excess list further includes a registration time for each entry in the identification value range, so that an entry after a predetermined time can be deleted. In this case, the transmission source peer node needs to periodically transmit a request message and update the registration time.

図8は、本発明におけるピアノードの機能構成図である。   FIG. 8 is a functional configuration diagram of the peer node in the present invention.

ピアノード1は、物理ネットワーク上に仮想的に構成されたオーバレイネットワークに接続される。図8によれば、ピアノード1は、ルーティングテーブル101と、遅延超過リスト102と、遅延時間計測部103と、送信元要求部111と、送信元リスト登録部112と、送信元遅延時間判定部113と、送信元検索部114と、中継側要求転送部121と、中継側応答転送部122と、中継側遅延超過通知部123と、遅延超過リスト要求部131と、遅延超過リスト返信部132とを有する。これら機能構成部は、ピアノードに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。尚、オーバレイネットワークのプロトコルは、分散ハッシュテーブルを用いた構造化オーバレイのChordである。   The peer node 1 is connected to an overlay network virtually configured on a physical network. According to FIG. 8, the peer node 1 includes the routing table 101, the excess delay list 102, the delay time measurement unit 103, the transmission source request unit 111, the transmission source list registration unit 112, and the transmission source delay time determination unit 113. A source search unit 114, a relay side request transfer unit 121, a relay side response transfer unit 122, a relay side delay excess notification unit 123, a delay excess list request unit 131, and a delay excess list reply unit 132. Have. These functional components are realized by executing a program that causes a computer mounted on the peer node to function. The overlay network protocol is a structured overlay Chord using a distributed hash table.

ルーティングテーブル101は、フィンガーテーブルであって、当該ピアノードの識別値から、1ホップで通信可能な識別値を有する次ピアノードを登録する。   The routing table 101 is a finger table, and registers the next peer node having an identification value communicable in one hop from the identification value of the peer node.

遅延超過リスト102は、遅延時間が規定時間以上となる識別値範囲を登録する。   The excess delay list 102 registers an identification value range in which the delay time is equal to or longer than the specified time.

遅延時間計測部103は、ルーティングテーブル101に登録された次ピアノードへ、定期的にKeep-Aliveメッセージを送信することによってRTT値を計測し、そのRTT値から遅延時間を算出する。   The delay time measuring unit 103 measures the RTT value by periodically transmitting a Keep-Alive message to the next peer node registered in the routing table 101, and calculates the delay time from the RTT value.

送信元要求部111は、発生したイベントの要求メッセージを、宛先識別値へ向けて、ルーティングテーブル101に登録された次ピアノードへ送信する。   The transmission source request unit 111 transmits a request message for the generated event to the next peer node registered in the routing table 101 toward the destination identification value.

送信元リスト登録部112は、応答メッセージを受信した際に、ホップした中継ピアノードの間の遅延時間を当該送信元ピアノードから順に加算する。そして、その遅延時間が、規定時間以上となる次ピアノード以降の識別値範囲を、遅延超過リスト112に登録する。   When the response source message is received, the transmission source list registration unit 112 adds the delay time between the hopped relay peer nodes in order from the transmission source peer node. Then, the identification value range after the next peer node whose delay time is equal to or longer than the specified time is registered in the excess delay list 112.

送信元遅延時間判定部113は、要求メッセージを更に送信する際に、その要求メッセージの宛先識別値が、遅延超過リストに含まれているか否かを判定する。   The transmission source delay time determination unit 113 determines whether or not the destination identification value of the request message is included in the excess delay list when the request message is further transmitted.

中継側要求転送部121は、受信した要求メッセージを、更に次ピアノードへ転送する。   The relay-side request transfer unit 121 further transfers the received request message to the next peer node.

中継側応答転送部122は、要求メッセージに対応する応答メッセージを受信した際に、その応答メッセージを送信した次ピアノードとの間の遅延時間を追記して転送する。   When the relay side response transfer unit 122 receives a response message corresponding to the request message, the relay side response transfer unit 122 adds the delay time to the next peer node that transmitted the response message and transfers the response message.

送信元検索部114は、宛先識別値を含む遅延検索要求メッセージをルーティングテーブルに登録された次ピアノードへ送信する。これに対し、中継ピアノードで遅延超過が確認された場合、その遅延超過通知メッセージを受信する。   The transmission source search unit 114 transmits a delayed search request message including the destination identification value to the next peer node registered in the routing table. On the other hand, when it is confirmed that the relay peer node has exceeded the delay, the delay excess notification message is received.

中継側遅延超過通知部123は、遅延検索要求メッセージを受信した際に、その検索要求メッセージの宛先識別値が、当該中継ピアノードの遅延超過リストに含まれている場合、遅延超過通知メッセージを返信する。   When the relay side delay excess notification unit 123 receives the delay search request message, if the destination identification value of the search request message is included in the delay excess list of the relay peer node, the relay side delay excess notification unit 123 returns a delay excess notification message. .

遅延超過リスト要求部131は、次ピアノードへ、識別値空間を含むリスト要求メッセージを送信する。   The excess delay list request unit 131 transmits a list request message including the identification value space to the next peer node.

遅延超過リスト返信部132は、当該次ピアノードが保持する遅延超過リストの中で、識別値空間と重複するリスト情報を返信する。また、遅延超過リスト返信部132は、遅延超過リストの中で識別値範囲の広いリスト情報を、優先的に返信する。   The excess delay list reply unit 132 returns list information that overlaps the identification value space in the excess delay list held by the next peer node. Further, the excess delay list reply unit 132 preferentially returns list information having a wide identification value range in the excess delay list.

以上、詳細に説明したように、本発明の呼接続方法、ピアノード及びプログラムによれば、オーバレイネットワークにおける宛先識別値に基づいて、そのピアノードに対する遅延時間が規定時間以内であるか否かを即時に判定することができる。   As described above in detail, according to the call connection method, the peer node, and the program of the present invention, based on the destination identification value in the overlay network, it is immediately determined whether or not the delay time for the peer node is within a specified time. Can be determined.

遅延時間が規定時間以内であるか否かを即時に判定することによって、様々な用途に適用することができる。例えば、事業者システムであるIMS(IP Multimedia Subsystem)/MMD (Multimedia Domain)と、ピアノードで構築したオーバレイネットワークとを連携されることによって、高品質なセッション制御を低コストで実現することができる。IMSシステム及びオーバレイネットワークの双方に接続したピアノードは、セッション確立時に、オーバレイネットワークを優先的に使用することによって、IMSシステムへの負荷を削減することができる。しかしながら、ピアノード数が膨大となる場合には、データ検索時の中継端末数も無視できなくなる。特にリアルタイム性を求められるセッション制御では、セッション確立時間が増大するという問題があった。そのため、本発明によって、送信元ピアノードが、オーバレイネットワーク上でのセッション確立処理に要する遅延時間を推定する。その遅延時間が規定時間を超える場合に、IMSシステムを介したセッションを確立する。これによって、システムとしてのセッション確立時間を保証することが可能となる。   By immediately determining whether or not the delay time is within the specified time, it can be applied to various uses. For example, IMS (IP Multimedia Subsystem) / MMD (Multimedia Domain), which is a provider system, and an overlay network constructed with peer nodes can be linked to realize high-quality session control at a low cost. A peer node connected to both the IMS system and the overlay network can reduce the load on the IMS system by preferentially using the overlay network when establishing a session. However, when the number of peer nodes becomes enormous, the number of relay terminals at the time of data search cannot be ignored. In particular, session control that requires real-time performance has a problem that the session establishment time increases. Therefore, according to the present invention, the source peer node estimates the delay time required for the session establishment process on the overlay network. If the delay time exceeds a specified time, a session via the IMS system is established. This makes it possible to guarantee the session establishment time as a system.

前述した本発明の種々の実施形態において、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。   In the various embodiments of the present invention described above, various changes, modifications, and omissions in the scope of the technical idea and the viewpoint of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.

オーバレイネットワークのシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of an overlay network. Chordを用いた構造化オーバレイの説明図である。It is explanatory drawing of the structured overlay using Chord. 本発明におけるシーケンス図である。It is a sequence diagram in the present invention. 図3のS31のステップを表す説明図である。It is explanatory drawing showing the step of S31 of FIG. 図3のS32〜S36のステップを表す説明図である。It is explanatory drawing showing the step of S32-S36 of FIG. 遅延検索要求メッセージの転送を表す説明図である。It is explanatory drawing showing transfer of a delay search request message. リスト要求メッセージの転送を表す説明図である。It is explanatory drawing showing transfer of a list request message. 本発明におけるピアノードの機能構成図である。It is a functional block diagram of the peer node in this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ピアノード
101 ルーティングテーブル
102 遅延超過リスト
103 遅延時間計測部
111 送信元要求部
112 送信元リスト登録部
113 送信元遅延時間判定部
114 送信元検索部
121 中継側要求転送部
122 中継側応答転送部
123 中継側遅延超過通知部
131 遅延超過リスト要求部
132 遅延超過リスト返信部
2 送信元端末
3 宛先端末
4 物理ネットワーク
5 オーバレイネットワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Peanode 101 Routing table 102 Delay excess list 103 Delay time measurement part 111 Transmission origin request | requirement part 112 Transmission origin list registration part 113 Transmission origin delay time determination part 114 Transmission origin search part 121 Relay side request transfer part 122 Relay side response transfer part 123 Relay side delay excess notification unit 131 Delay excess list request unit 132 Delay excess list reply unit 2 Source terminal 3 Destination terminal 4 Physical network 5 Overlay network

Claims (14)

複数のピアノードによって接続された物理ネットワーク上に、仮想的に構成されたオーバレイネットワークにおける遅延時間判定方法であって、
各ピアノードは、1ホップで通信可能な識別値を有する次ピアノードを登録したルーティングテーブルと、遅延時間が規定時間以上となる識別値範囲を登録した遅延超過リストとを有し、
各ピアノードが、前記ルーティングテーブルに登録された次ピアノード毎に遅延時間を計測する第1のステップと、
送信元ピアノードが、宛先識別値を含む要求メッセージを、前記ルーティングテーブルに登録された次ピアノードへ送信する第2のステップと、
中継ピアノードが、受信した前記要求メッセージを、更に次ピアノードへ転送する第3のステップと、
前記中継ピアノードが、前記要求メッセージに対応する応答メッセージを受信した際に、該応答メッセージを送信した次ピアノードとの間の前記遅延時間を追記して転送する第4のステップと、
前記送信元ピアノードは、前記応答メッセージを受信した際に、ホップした中継ピアノードの間の遅延時間を当該送信元ピアノードから順に加算して、該遅延時間が、規定時間以上となる次ピアノード以降の識別値範囲を、前記遅延超過リストに登録する第5のステップと、
前記送信元ピアノードが、要求メッセージを更に送信する際に、該要求メッセージの宛先識別値が、前記遅延超過リストに含まれているか否かを判定する第6のステップと
を有することを特徴とする遅延時間判定方法。
A method for determining a delay time in an overlay network virtually configured on a physical network connected by a plurality of peer nodes,
Each peer node has a routing table in which the next peer node having an identification value communicable in one hop is registered, and an excess delay list in which an identification value range in which the delay time is equal to or longer than a specified time is registered,
A first step in which each peer node measures a delay time for each next peer node registered in the routing table;
A second step in which a source peer node transmits a request message including a destination identification value to a next peer node registered in the routing table;
A third step in which the relay peer node further forwards the received request message to the next peer node;
A fourth step in which when the relay peer node receives a response message corresponding to the request message, the relay peer node additionally transmits the delay time with the next peer node that transmitted the response message;
When the source peer node receives the response message, the source peer node adds the delay time between the hopped relay peer nodes in order from the source peer node, and identifies the subsequent peer node and the subsequent peer nodes whose delay time is equal to or longer than the specified time. A fifth step of registering a value range in the excess delay list;
And a sixth step of determining whether or not the destination identification value of the request message is included in the excessive delay list when the source peer node further transmits the request message. Delay time judgment method.
前記送信元ピアノードは、第1のピアノードから受信した要求メッセージを、第2のピアノードへ転送する中継ピアノードであることを特徴とする請求項1に記載の遅延時間判定方法。   The delay time determination method according to claim 1, wherein the source peer node is a relay peer node that transfers a request message received from the first peer node to the second peer node. 前記第1のステップについて、ルーティングテーブルに登録された次ピアノードへ、定期的にKeep-Aliveメッセージを送信することによってRTT(Round Trip Time)値を計測し、そのRTT値から遅延時間を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の遅延時間判定方法。   In the first step, a RTT (Round Trip Time) value is measured by periodically transmitting a Keep-Alive message to the next peer node registered in the routing table, and a delay time is calculated from the RTT value. The delay time determination method according to claim 1, wherein: 前記送信元ピアノードが、宛先識別値を含む遅延検索要求メッセージを、前記ルーティングテーブルに登録された次ピアノードへ送信するステップと、
前記中継ピアノードが、前記遅延検索要求メッセージを受信した際に、該検索要求メッセージの宛先識別値が、当該中継ピアノードの前記遅延超過リストに含まれている場合、遅延超過通知メッセージを返信するステップと
を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の遅延時間判定方法。
The source peer node transmits a delayed search request message including a destination identification value to a next peer node registered in the routing table;
When the relay peer node receives the delayed search request message, if the destination identification value of the search request message is included in the excess delay list of the relay peer node, returning a delay excess notification message; The delay time determination method according to claim 1, wherein:
ピアノードが、次ピアノードへ、識別値空間を含むリスト要求メッセージを送信するステップと、
前記次ピアノードが、当該次ピアノードが保持する遅延超過リストの中で、前記識別値空間と重複するリスト情報を返信するステップと
を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の遅延時間判定方法。
The peer node sends a list request message including an identification value space to a next peer node;
The said next peer node has a step which returns the list information which overlaps with the said identification value space in the delay excess list which the said next peer node hold | maintains, The any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned. The delay time determination method described.
前記次ピアノードが、前記リスト要求メッセージを受信した際に、前記遅延超過リストの中で識別値範囲の広いリスト情報を、優先的に返信することを特徴とする請求項5に記載の遅延時間判定方法。   6. The delay time determination according to claim 5, wherein when the next peer node receives the list request message, the list information having a wide identification value range in the excess delay list is preferentially returned. Method. 前記遅延超過リストは、識別値範囲のエントリ毎に登録時刻を更に含んでおり、
前記次ピアノードが、前回時刻を含む前記リスト要求メッセージを受信した際に、前記遅延超過リストの中で前回時刻以降の登録時刻が記録された識別値範囲のリスト情報を返信することを特徴とする請求項5に記載の遅延時間判定方法。
The excess delay list further includes a registration time for each entry of the identification value range,
When the next peer node receives the list request message including the previous time, the next peer node returns list information of an identification value range in which the registration time after the previous time is recorded in the excess delay list. The delay time determination method according to claim 5.
前記オーバレイネットワークのプロトコルは、分散ハッシュテーブル(DHT:Distributed Hash Table)を用いた構造化オーバレイのChordであり、
前記ルーティングテーブルは、フィンガーテーブルである
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の遅延時間判定方法。
The overlay network protocol is a chord of structured overlay using a distributed hash table (DHT),
The delay time determination method according to claim 1, wherein the routing table is a finger table.
複数のピアノードによって接続された物理ネットワーク上に仮想的に構成されたオーバレイネットワークにおけるピアノードであって、
1ホップで通信可能な識別値を有する次ピアノードを登録したルーティングテーブルと、
遅延時間が規定時間以上となる識別値範囲を登録した遅延超過リストと、
前記ルーティングテーブルに登録された次ピアノード毎に遅延時間を計測する遅延時間計測手段と、
宛先識別値を含む要求メッセージを、前記ルーティングテーブルに登録された次ピアノードへ送信する送信元要求手段と、
受信した前記要求メッセージを、更に次ピアノードへ転送する中継側要求転送手段と、
前記要求メッセージに対応する応答メッセージを受信した際に、該応答メッセージを送信した次ピアノードとの間の前記遅延時間を追記して転送する中継側応答転送手段と、
前記応答メッセージを受信した際に、ホップした中継ピアノードの間の遅延時間を当該送信元ピアノードから順に加算して、該遅延時間が、規定時間以上となる次ピアノード以降の識別値範囲を、前記遅延超過リストに登録する送信元リスト登録手段と、
要求メッセージを更に送信する際に、該要求メッセージの宛先識別値が、前記遅延超過リストに含まれているか否かを判定する送信元遅延時間判定手段と
を有することを特徴とするピアノード。
A peer node in an overlay network virtually configured on a physical network connected by a plurality of peer nodes,
A routing table in which a next peer node having an identification value communicable in one hop is registered;
Excess delay list with registered identification value range where the delay time is more than the specified time,
A delay time measuring means for measuring a delay time for each next peer node registered in the routing table;
A source request means for transmitting a request message including a destination identification value to a next peer node registered in the routing table;
Relay side request transfer means for further transferring the received request message to the next peer node;
When a response message corresponding to the request message is received, a relay side response transfer means for adding and transferring the delay time with the next peer node that has transmitted the response message;
When the response message is received, the delay time between the hopped relay peer nodes is added in order from the transmission source peer node, and the identification value range after the next peer node in which the delay time is equal to or longer than the specified time is set as the delay time. Source list registration means for registering in the excess list,
A peer node, comprising: a transmission source delay time determination unit that determines whether a destination identification value of the request message is included in the excess delay list when the request message is further transmitted.
前記遅延時間計測手段は、前記ルーティングテーブルに登録された次ピアノードへ、定期的にKeep-Aliveメッセージを送信することによってRTT値を計測し、そのRTT値から遅延時間を算出することを特徴とする請求項9に記載のピアノード。   The delay time measuring means measures an RTT value by periodically transmitting a Keep-Alive message to the next peer node registered in the routing table, and calculates a delay time from the RTT value. The peer node according to claim 9. 宛先識別値を含む遅延検索要求メッセージを、前記ルーティングテーブルに登録された次ピアノードへ送信する送信元検索手段と、
前記遅延検索要求メッセージを受信した際に、該検索要求メッセージの宛先識別値が、当該中継ピアノードの前記遅延超過リストに含まれている場合、遅延超過通知メッセージを返信する中継側遅延超過通知手段と
を有することを特徴とする請求項9又は10に記載のピアノード。
A source search means for transmitting a delayed search request message including a destination identification value to a next peer node registered in the routing table;
When the delayed search request message is received, if the destination identification value of the search request message is included in the excess delay list of the relay peer node, a relay side delay excess notification means for returning a delay excess notification message; The peer node according to claim 9 or 10, characterized by comprising:
次ピアノードへ、識別値空間を含むリスト要求メッセージを送信する遅延超過リスト要求手段と、
当該次ピアノードが保持する遅延超過リストの中で、前記識別値空間と重複するリスト情報を返信する遅延超過リスト返信手段と
を有することを特徴とする請求項9から11のいずれか1項に記載のピアノード。
An excess delay list request means for transmitting a list request message including an identification value space to a next peer node;
The delay excess list return means for returning list information that overlaps with the identification value space in the delay excess list held by the next peer node, according to any one of claims 9 to 11. Peer node.
前記遅延超過リスト返信手段は、前記遅延超過リストの中で識別値範囲の広いリスト情報を、優先的に返信することを特徴とする請求項12に記載のピアノード。   The peer node according to claim 12, wherein the delay excess list reply unit preferentially returns list information having a wide identification value range in the delay excess list. 複数のピアノードによって接続された物理ネットワーク上に仮想的に構成されたオーバレイネットワークにおけるピアノードに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
1ホップで通信可能な識別値を有する次ピアノードを登録したルーティングテーブルと、
遅延時間が規定時間以上となる識別値範囲を登録した遅延超過リストと、
前記ルーティングテーブルに登録された次ピアノード毎に遅延時間を計測する遅延時間計測手段と、
宛先識別値を含む要求メッセージを、前記ルーティングテーブルに登録された次ピアノードへ送信する送信元要求手段と、
受信した前記要求メッセージを、更に次ピアノードへ転送する中継側要求転送手段と、
前記要求メッセージに対応する応答メッセージを受信した際に、該応答メッセージを送信した次ピアノードとの間の前記遅延時間を追記して転送する中継側応答転送手段と、
前記応答メッセージを受信した際に、ホップした中継ピアノードの間の遅延時間を当該送信元ピアノードから順に加算して、該遅延時間が、規定時間以上となる次ピアノード以降の識別値範囲を、前記遅延超過リストに登録する送信元リスト登録手段と、
要求メッセージを更に送信する際に、該要求メッセージの宛先識別値が、前記遅延超過リストに含まれているか否かを判定する送信元遅延時間判定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とするピアノード用のプログラム。
A program for causing a computer mounted on a peer node in an overlay network virtually configured on a physical network connected by a plurality of peer nodes to function,
A routing table in which a next peer node having an identification value communicable in one hop is registered;
Excess delay list with registered identification value range where the delay time is more than the specified time,
A delay time measuring means for measuring a delay time for each next peer node registered in the routing table;
A source request means for transmitting a request message including a destination identification value to a next peer node registered in the routing table;
Relay side request transfer means for further transferring the received request message to the next peer node;
When a response message corresponding to the request message is received, a relay side response transfer means for adding and transferring the delay time with the next peer node that has transmitted the response message;
When the response message is received, the delay time between the hopped relay peer nodes is added in order from the transmission source peer node, and the identification value range after the next peer node in which the delay time is equal to or longer than the specified time is set as the delay time. Source list registration means for registering in the excess list,
When the request message is further transmitted, the computer functions as a transmission source delay time determination unit that determines whether or not the destination identification value of the request message is included in the excess delay list. Program.
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